Tyrėjai randa perspektyvių nanodalelių kandidatų anglies dvideginio surinkimo ir konversijos

Klaipėdoje nustatyti įtariamieji stambiomis vagystėmis (Birželis 2019).

Anonim

Nesename "ChemSusChem" chemijos žurnalo straipsnyje paskelbtame tyrime Pittsburgo universiteto mokslininkai yra "dopingo" nanodalelės, siekiant pagerinti jų gebėjimą kaupti anglies dioksidą ir suteikti žaliavą anglies šaltiniui pramoniniams procesams. Negalima painioti su savo neigiamu naudojimu lengvosios atletikos, "chemijos inžinerijos" dopingas reiškia, kad cheminę inžineriją reikia pridėti į kitą medžiagą, kad pagerėtų jo veikimas.

Kartu su pasauline temperatūra auga anglies dioksido (CO 2) surinkimo tyrimai. Remiantis naujausiais NASA atliktais matavimais, CO 2 kiekis atmosferoje pasiekė 408 milijonų dalių. Ankstesni tyrimai parodė ryšį tarp šiltnamio efektą sukeliančių dujų (CO 2) ir šiltėjimo tendencijos, kuri prasidėjo XX a.

"Daugelis mūsų pramoninių procesų prisideda prie nerimą keliančio CO 2 kiekio atmosferoje, todėl mums reikia kurti naujas technologijas, kurios leistų įsikišti", - teigia Pitto "Swanson" inžinerijos mokyklos chemijos ir naftos inžinerijos profesorius Giannis Mpourmpakis. "CO2 surinkimas iš atmosferos ir jo pavertimas naudingomis cheminėmis medžiagomis gali būti naudingas ir aplinkai, ir pramonėje".

Dr Mpourmpakis kartu su kitais Pitto chemijos ir naftos inžinerijos departamento mokslininkai kartu su prof. Götz Veserand ir trimis doktorantais atliko tyrimą pavadinimu "Vario bimetalinių nanodalelių, skirtų anglies dioksido adsorbcijai ir aktyvacijai, projektavimas" ChemSusChem. studentai: James Dean, Natalie Austin ir Yahui Yang. Meno vaizdavimas cirkonio lydinių vario nanomedžiagų pasirodė ant vieno iš žurnalų viršelių 11 tomo 7 leidimo 2018 m. Balandžio mėn.

Mokslininkai sukūrė ir sukūrė stabilų katalizatorių CO 2 užfiksavimui ir aktyvavimui dopingu vario nanodalelėmis su cirkoniu per kompiuterinių modeliavimo ir laboratorinių eksperimentų seriją. Mokslininkai mano, kad nanodalelės turi didelį potencialą sumažinti tam tikrų procesų, pvz., Deginant iškastinį kurą, anglies pėdsaką. Tačiau CO 2 molekulės yra linkusios keistis.

"CO 2 yra labai stabili molekulė, kuri turi būti" aktyvuota "ją konvertuoti. Ši aktyvacija atsiranda, surišančioms CO 2 į katalizatoriaus vietas, kurios daro anglies deguonies ryšį mažiau stabilus. Mūsų eksperimentai patvirtino skaičiavimų cheminius skaičiavimus Mpourmpakis grupėje kad dopingo varis su cirkoniu sukuria gerą kandidatą susilpninti CO 2 obligacijas ", - sako dr. Veseris.

"Mpourmpakis" grupė naudojo skaičiavimo chemiją, kuri simuliuoja šimtus galimų eksperimentų žymiai greičiau ir pigiau nei tradiciniai laboratoriniai metodai, ir nustatė perspektyviausią kandidato dopantą, kuris vėliau buvo eksperimentiniu būdu patvirtintas.

Vario nanodalelės yra tinkamos CO 2 konversijai naudingiems chemikalams, nes jos yra pigios ir yra puikus hidrinimo katalizatorius. Hidrinimu CO 2 gali būti paverstas didesnės vertės cheminėmis medžiagomis, tokiomis kaip metanolis (CH 3 OH) arba metanas (CH 4). Deja, CO 2 konvertavimui taip pat reikalingas aktyvavimas, kurio varis negali pateikti. Cirkonis gerai patenka su variu ir natūraliai aktyvina CO 2.

"Norėdami turėti veiksmingą dopantą, turite turėti katalizatoriaus paviršiaus vietas, kurios perduotų elektronus į CO 2", - sako dr. Mpourmpakis. "Dopantas keičia elektronines medžiagų savybes, o mes nustatėme, kad cirkonis yra ypač efektyvus, kai aktyvuoja CO 2 ".

Pitto tyrėjai ištyrė keletą skirtingų nanodalelių konfigūracijų ir nustatė, kad cirkonio vario variniai nanodaleliai yra ypač perspektyvūs hidrinant CO 2 katalizatoriai ir jau pradėjo išbandyti jų efektyvumą.

menu
menu